波動関数の解釈は、量子力学の初期から物理学者の間で議論の対象となっています。波動関数はシステムの実際の状態を表すと信じている人もいれば、確率を計算するために使用される数学ツールにすぎないと考えている人もいます。
波動関数が現実を表しているという解釈を支持するいくつかの議論があります。第一に、それはシュレディンガー方程式の最も簡単な解釈です。 Schrödinger方程式は、波動関数が時間の経過とともにどのように進化するか、波動関数が現実を表す場合、この方程式は、システムの実際の状態が時間とともにどのように進化するかを説明します。
第二に、波動関数を使用して、測定のさまざまな結果の確率を計算できます。たとえば、粒子の位置を測定する場合、波動関数を使用して、粒子が特定の場所にある確率を計算できます。これは、実験的に検証された多くの予測を行うために使用された強力なツールです。
第三に、波動関数を使用して、状態の重ね合わせや不確実性の原則など、量子力学の最も直感に反する側面のいくつかを説明できます。これらの現象は、波の関数を数学的なツールと考えると理解するのは困難ですが、波の関数を現実を表すものと考えると理にかなっています。
ただし、波動関数が現実を表すという解釈に対するいくつかの議論もあります。まず、波動関数は複雑な値関数であり、これは実際の部分と想像上の部分の両方を持っていることを意味します。複雑な価値のある関数を実際の物理状態を表すものと解釈する方法は明確ではありません。
第二に、波動関数は直接観察できません。システムの位置や運動量など、システムのプロパティのみを測定することができ、波動関数はこれらの特性の1つではありません。これは、波動関数が現実を表すという解釈を直接テストできないことを意味します。
第三に、波動関数は常に一意ではありません。場合によっては、同じ物理状態を表すことができる複数の波動関数があります。これは、現実を表すものとして解釈する必要がある波動関数が明確ではないことを意味します。
最終的に、波動関数の解釈は個人的な好みの問題です。波動関数が現実を表すかどうかの問題に対する決定的な答えはありません。
